CN105447623B - 一种架空输电线路树障隐患自动预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于架空输电线路通道林木隐患预测与管理领域技术，特别涉及一种架空输电线路树障隐患自动预警系统及该系统采用的隐患预警方法，包括以下步骤：开展实地调查，对架空电力线路保护区内的林木隐患数据进行统计，架构全网输电线路通道林木隐患数据资料库，每隔一定周期对林木隐患数据库中的所有林木进行遍历处理：针对任一隐患林木，计算与对应导线的当前距离，根据架空线路安全运行规定判定树木隐患类型，进行自动预警和风险动态评估，并进行林木隐患数据的实时动态更新。本发明可以避免现有树障隐患排查方法费时费力且易造成人为误判的问题，及时提供预警信息，预防因树障隐患灾害对人身安全和财产造成危害。

Description

一种架空输电线路树障隐患自动预警方法

一、技术领域

本发明属于架空输电线路通道林木隐患预测与管理领域技术，特别涉及一种架空输电线路树障隐患自动预警系统及该系统采用的预警方法，用于架空输电线路树障隐患的自动预警和风险动态评估，为管理部门制定输电线路通道树障隐患消除策略和部署治理工作提供决策依据。

二、技术背景

如何科学、高效、全面的做好架空输电线路通道树障防控工作，减小树木对线路安全运行的风险，已经成为当前电力安全部门急需解决的重要问题之一。目前对架空输电线路通道树障隐患处理的方法多是由电力安全部门下达文件到各责任单位，各责任单位成立整治小组，对架空输电线路保护区内的树木进行逐棵排查，并定期进行人工巡线，在发现隐患情况后上报给上级单位，确定隐患级别再次下达文件给责任单位进行处理。一方面，对隐患林木进行人工排查费时费力，尤其是定期开展人工巡线的劳动轻度极大，人为纰漏发生率高；另一方面，对隐患林木的排查过程十分繁琐，定期排查耗时耗力且效率低下，对电力安全非常不利。尤其是速丰树木，生长周期较短，生长速度较快，如果采用传统的人工巡线的方法进行树障隐患的预警，人工巡线的周期要求比较短，对树障隐患处理的响应需要高效快速，如果不及时清除将形成严重安全隐患，导致人畜伤忙或大面积停电，给企业造成巨大损失。因此，为了提高架空输电线路通道树障的排查和处理效率，科学、高效、全面做好电网公司架空线路树障防控工作，推行架空线路树障防控规范化、标准化工作，保障电网安全、可靠运行，研究一种架空输电线路通道树障隐患自动预警和风险动态评估方法并开发一套架空输电线路树障隐患自动预警系统具有重要的实践意义。

三、发明内容

本发明的目的为解决现有技术的上述问题，提供一种架空输电线路树障隐患自动预警方法，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

Step1：开展实地调查，对架空电力线路保护区内的林木隐患数据进行统计，采集典型树种的基本信息(包括树木所在位置的大地坐标、树种、树龄、郁闭度、当前树高、当前胸径、距离导线的当前水平距离和垂直距离、对应导线的电压等级等)，架构全网输电线路通道林木隐患数据资料库，基于SQLServer数据库技术实现林木隐患信息的增删、检索查询和实时展示；其中，林木隐患数据资料库由林木隐患信息总表、线路信息表、线路等级表、线路所属部门信息表、林地信息表、林分结构表、树种信息表、隐患信息表、隐患处理进度表、隐患责任人表、隐患责任部门信息表等11个表组成，分别用于存放和管理架空输电线路通道林木隐患相关的数据；

Step2：根据国家电网公司《架空线路树障防控工作导则》的要求和线路保护范围内树木造成危及架空电力线路安全运行情况的严重程度，将隐患类型分为紧急、重大、一般三个等级，针对林木隐患数据库中的任一隐患林木，计算其与对应导线的当前距离D，并判定当前隐患林木的隐患级别T；

Step3：基于SOA架构，每隔一定周期对林木隐患数据库自动遍历处理一次，对达到一定级别的林木隐患实现自动预警，安排专业人员处理，在对隐患林木分布进行统计分析的基础上，进行风险动态评估，并发布评估报告。假定智能排查和预警周期为X天，自动预警和风险动态评估的详细流程如下：

1)将当前时间输入预警系统，判定“当前时间距离上一次林木隐患智能排查的时间小于X天么？”：

1-1)如果结果为“是”，结束，输出“智能排查时间未到，请耐心等待！”；

1-2)如果结果为“否”，进行第2)步；

2)从林木隐患数据库中，任取一棵树的隐患数据；

3)获得当前树的树种信息，选择对应的高度生长模型，计算当前树高Htree；

4)根据当前树高Htree，计算树距离对应导线的当前距离D，根据表1判定隐患级别T，更新林木隐患信息(更新当前树高Htree、距离对应导线的当前距离D和当前隐患级别T)；

5)根据当前树的隐患类型T，进行处理：

5-1)如果隐患级别T为“安全”，不作处理，转5-3)步；

5-2)如果隐患级别T为“一般”、“重大”或“紧急”，进行下列两项处理之后，转5-3)步；

■获取当前树的经纬度XY，输出“在XY位置发现隐患林木，级别为T！”，并通知相关部门处理；

■对隐患分布进行统计分析，动态评估风险，将结果实时上报；

5-3)判定“当前树为最后一棵树么？”：

■如果结果为“是”，结束，输出“智能排查结束，未发现林木隐患！”；

■如果结果为“否”，转第2)步。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)该预警系统及预警方法可以架构输电线路通道林木隐患数据库，实现林木隐患数据的实时上报、检索查询和可视化；

(2)该预警系统及预警方法可以实现架空输电线路林木隐患信息的动态更新；

(3)该预警系统及预警方法可以克服传统人工巡线排查树障时存在的劳动强度大、人为纰漏发生率高、排查过程繁琐、定期排查耗时耗力等的问题，方便快捷地实现输电线路通道林木隐患的自动预警和风险动态评估。

四、附图说明

为了更清楚地说明本发明实例的技术方案，下面将对实施实例描述中所需要的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是架空输电线路通道树障隐患自动预警系统的逻辑流程图。

图2是本发明一种架空输电线路树障隐患自动预警方法的技术路线图。

五、具体实施方式

下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施实例仅是本发明的一部分实施实例，而不是全部的实施实例。基于发明中的实施实例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施实例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，架空输电线路通道树障隐患自动预警系统采用SOA架构实现，由以下模块组成：(1)树患信息上报；(2)树患信息检索查询；(3)树患信息地图展示；(4)树患信息动态管理；(5)树障风险动态评估；(6)树障隐患预警；(7)林木隐患分布特征分析及展示；(8)林木隐患处理进度统计分析。

一种架空输电线路树障隐患自动预警系统采用的预警方法，实施步骤为：

Step1：开展实地调查，对架空电力线路保护区内的林木隐患数据进行统计，采集典型树种的基本信息(包括当前树的大地坐标、树种、树龄、郁闭度、当前树高、当前胸径、距离导线的当前水平距离和垂直距离、对应导线的电压等级等)，架构全网输电线路通道林木隐患数据资料库，基于SQLServer数据库技术实现林木隐患信息的增删、检索查询和实时展示。其中，林木隐患数据资料库由林木隐患信息总表、线路信息表、线路等级表、线路所属部门信息表、林地信息表、林分结构表、树种信息表、隐患信息表、隐患处理进度表、隐患责任人表、隐患责任部门信息表等11个表组成，分别用于存放和管理架空输电线路通道林木隐患相关的数据。

Step2：林木隐患级别判定

根据国家电网公司《架空线路树障防控工作导则》的要求和线路保护范围内树木造成危及架空电力线路安全运行情况的严重程度，将隐患类型分为紧急、重大、一般三个等级，如表1所示。

表1林木隐患级别判定标准

1)针对林木隐患数据库中的任一隐患林木，选择对应树种的高度生长模型，计算当前树木的生长高度Htree，进而计算其与导线的距离D；

2)根据当前隐患林木与导线的距离D，参考表1对林木隐患级别的划定，给出当前隐患林木的隐患级别T；

Step3：林木隐患自动预警和风险动态评估

基于SOA架构，每隔一定周期对林木隐患数据库自动遍历处理一次，对达到一定级别的林木隐患及时自动预警，安排专业人员处理。如图2所示，假定智能排查和预警周期为X天，自动预警流程如下：

1)将当前时间输入预警系统，判定“当前时间距离上一次林木隐患智能排查的时间小于X天么？”：

1-1)如果结果为“是”，结束，输出“智能排查时间未到，请耐心等待！”；

1-2)如果结果为“否”，进行第2)步；

2)从林木隐患数据库中，任取一棵树的隐患数据；

3)获得当前树的树种信息，选择对应的高度生长模型，计算当前树高Htree；

4)根据当前树高Htree，计算树距离对应导线的当前距离D，根据表1判定隐患级别T，

更新林木隐患信息(更新当前树高Htree、距离对应导线的当前距离D和当前隐患级别T)；

5)根据当前树的隐患类型T，进行处理：

5-1)如果隐患级别T为“安全”，不作处理，转5-3)步；

5-2)如果隐患级别T为“一般”、“重大”或“紧急”，进行下列两项处理之后，转5-3)步；

■获取当前树的经纬度XY，输出“在XY位置发现隐患林木，级别为T！”，并通知相关部门处理；

■对隐患分布进行统计分析，动态评估风险，将结果实时上报；

5-3)判定“当前树为最后一棵树么？”：

■如果结果为“是”，结束，输出“智能排查结束，未发现林木隐患！”；

■如果结果为“否”，转第2)步。

以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种架空输电线路通道树障隐患自动预警方法，其特征在于，在实地调查的基础上，架构全网输电线路林木隐患数据库，实现树障隐患信息的上报、检索查询和实时展示，设定树障隐患智能排查的周期，按照周期间隔计算林木隐患数据库中所有林木与对应导线的当前距离，并根据架空线路安全运行规定判定当前林木隐患级别，根据隐患分布进行统计分析，实现林木隐患的自动预警和风险动态评估；主要实验方案包括以下三个环节：

①开展实地调查，对架空电力线路保护区内的林木隐患数据进行统计，采集典型树种的基本信息，包括树木所在位置的大地坐标、树种、树龄、郁闭度、当前树高、当前胸径、距离导线的当前水平距离和垂直距离、对应导线的电压等级，架构全网输电线路通道林木隐患数据资料库，基于SQLServer数据库技术实现林木隐患信息的增删、检索查询和实时展示；其中，林木隐患数据资料库由林木隐患信息总表、线路信息表、线路等级表、线路所属部门信息表、林地信息表、林分结构表、树种信息表、隐患信息表、隐患处理进度表、隐患责任人表、隐患责任部门信息表11个表组成，分别用于存放和管理架空输电线路通道林木隐患相关的数据；

②根据国家电网公司《架空线路树障防控工作导则》的要求和线路保护范围内树木造成危及架空电力线路安全运行情况的严重程度，将隐患类型分为紧急、重大、一般三个等级，针对林木隐患数据库中的任一隐患林木，计算其与对应导线的当前距离D，并判定当前隐患林木的隐患级别T；林木隐患级别判定标准：(1)紧急：线路保护范围内的导线在最大弧垂或最大风偏时距树木最小距离≤规程规定导线对树木的最小安全距离值的情况；(2)重大：线路保护范围内的导线在最大弧垂或最大风偏时距树木最小距离≤规程规定导线对树木的最小安全距离值+3m，且达不到紧急隐患标准的情况；(3)一般：线路保护范围内的导线在最大弧垂或最大风偏时距树木最小距离≤规程规定导线对树木的最小安全距离值+9m，且达不到重大隐患标准的情况；

③基于SOA架构，每隔一定周期对林木隐患数据库自动遍历处理一次，对达到一定级别的林木隐患实现自动预警，安排专业人员处理，在对隐患林木分布进行统计分析的基础上，进行风险动态评估，并发布评估报告；假定智能排查和预警周期为X天，自动预警和风险动态评估的详细流程如下：

1)将当前时间输入预警系统，判定“当前时间距离上一次林木隐患智能排查的时间小于X天么？”：

1-1)如果结果为“是”，结束，输出“智能排查时间未到，请耐心等待！”；

1-2)如果结果为“否”，进行第2)步；

2)从林木隐患数据库中，任取一棵树的隐患数据；

3)获得当前树的树种信息，选择对应的高度生长模型，计算当前树高Htree；

4)根据当前树高Htree，计算树距离对应导线的当前距离D，判定隐患级别T，更新林木隐患信息包括：更新当前树高Htree、距离对应导线的当前距离D和当前隐患级别T；

5)根据当前树的隐患类型T，进行处理：

5-1)如果隐患级别T为“安全”，不作处理，转5-3)步；

5-2)如果隐患级别T为“一般”、“重大”或“紧急”，进行下列两项处理之后，转5-3)步；

■获取当前树的经纬度XY，输出“在XY位置发现隐患林木，级别为T！”，并通知相关部门处理；

■对隐患分布进行统计分析，动态评估风险，将结果实时上报；

5-3)判定“当前树为最后一棵树么？”：

■如果结果为“是”，结束，输出“智能排查结束，未发现林木隐患！”；

■如果结果为“否”，转第2)步。

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